生铁固体脱碳生产炼钢金属原料的方法技术

生铁固体脱炭法生产炼钢金属原料，将粒化生铁粒度３～３０ｍｍ装入回转窑内，选用３～６％Ｏ－［２］，９０～９８％ＣＯ－［２］，０～５％ＣＯ的氧化焙烧气体，焙烧温度１０００～１１５０℃，焙烧时间２～５小时。粒铁含炭量为０．１、～２％，Ｐ≤０．０５０％，Ｓ≤０．０５０％的炼钢金属原料。该法生产的炼钢金属原料为优质的电弧炉炼钢原料，可采用返回吹氧法，单渣法和氧化法应用。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于固体生铁脱炭加工处理。近来，电弧炉炼钢的产量已占世界总钢产量近30%，随着电弧炉炼钢的迅速发展，对废钢原料需求日益增长，出现了废钢严重短铁的现象。尤其是优质废钢需求量更大。为了解决废钢短缺，可以采用直接还原生产海绵铁，由于需要高品位铁矿石和高质量还原气体，因此，生产成本高。在三十年代，瑞典曾研究用RK法生产低炭铁，作为冶炼特殊用料，一直未投入工业应用。采用生铁固体脱炭法生产金属原料，将粒铁粒度为0～2毫米装入回转窑，填充率为20～30%，氧化焙烧气体成分为1～3%O2，91～100%CO2、0～10%CO，回转窑操作温度900～1100℃，脱炭时间3～5小时，生产含炭低于0.3%的金属原料，供电炉生产工业纯铁的金属原料。本专利技术目的是采用较低品位的铁矿石生产的生铁，铁水粒化后，通过调节氧化焙烧气体成分，焙烧温度和时间，提高固体脱炭速率，加快生产周期，降低成本，生产出含炭小于2%的优质的炼钢金属原料。本专利技术采用成分为Fe≈50～65%的铁矿，经高炉熔炼成含炭4%，含P≤0.08%，S≤0.05%的生铁，高炉铁水出铁过程，采用0.04～0.08MPa水压的射流作用，水淬成3～30毫米的粒化铁，再装入回转窑内，以一定的程度的氧化气氛下焙烧，进行固体生铁脱炭，生铁含炭量降至2%以下，可根据需要，通过调节氧化气体成分、焙烧温度、时间以生产不同含炭炭量的电弧炉炼钢用金属炉料。本专利技术采用的工艺流程见附图说明图1，包括高炉(1)、高炉煤气(2)、吊车(3)、水泵(4)、粒化水池(5)、输送皮带(6)、粒铁仓(7)、回转窑(8)、脱炭粒铁罐(9)、电炉(10)、炼钢金属炉料。回转窑内采用其返回气及氧气作氧化剂，其氧化焙烧气体成分为1～6%O2，85～91%CO2，0～5%CO，可用高炉煤气调节氧化焙烧气体成分。固体颗粒为3～30毫米，装料的填充率为10～40%，回转窑温度为900～1150℃，焙烧固体脱炭时间为2～5小时，制成含炭小于2%，根据使用生铁的成份，铁粒中成份为P≤0.05%、S≤0.05%，其它有害元素，Ni、Co、Cu、Zn、Sn、Pb、As、Bi等可小于0.001%，Fe＞95%的炼钢金属原料。本专利技术最佳的生铁固体脱炭法生产炼钢金属原料的操作参数为粒铁粒度3～12毫米，氧化焙烧气体成分为2～4%O2，90～98%CO2，0～5%CO，回转窑温度1000～1150℃，时间为2～5小时，固体粒铁脱炭率达50～90%。本专利技术工艺特点1.回转窑的设备简单、投资少、易于操作控制，其生产率为3～4t/m3·d，生产规模可与13～1000m3高炉配套应用，年产5000t钢锭的小型钢铁厂也能达到正常生产指示。2.高炉和氧化焙烧回转窑的焙烧过程，具有较高脱硫效果，粒化脱炭铁表面氧化层有利于电弧炉脱磷，全过程脱硫、磷的效率高，氧化焙烧过程中脱磷达30%，电弧炉脱磷率达80%以上，因此，金属原料中的磷和硫均可达0.05%，通过电弧炉熔炼，钢中的磷和硫小于0.015%。3.固体粒化及固体脱炭过程基本不消耗能量，脱炭粒铁可采取热装(约600℃)方法，在电弧炉内熔炼各类钢，降低电弧炉冶炼电耗。4.粒化铁金属原料的含炭量为0.1～2%，可通过变化回转窑焙烧工艺参数，以控制金属原料的含炭量，以满足炼钢的需要。金属原料的有害元素Cu、Sn、Pb、Zn、Bi、Sb、As等含量，可以通过高炉炉料的选料及冶炼的气化作用，Zn可全部去除，Sn、Bi可部分地脱除，As则在回转窑的氧化焙烧过程中部分脱除，Pb由于在铁中的溶解度小，经析出和以PbO的气化方式大部分脱除，Cu则主要取决于铁矿石的成分。5.原料为含Fe45～65%的矿石。6.采用固体脱炭焙烧的金属原料，可选用100%脱碳焙烧金属原料、70%脱碳焙烧金属原料及30%废钢，也可选用50%脱碳焙烧金属原料和50%废钢，适于氧化法和返回吹氧法、单渣法冶炼。权利要求1.生铁固体脱炭法生产炼钢金属原料，将粒化生铁粒度，装入回转窑内，粒度为0～2毫米，填充率10-40%，氧化焙烧气体，成分为1～3%O2，91～100%CO2，0～10%，或3%O223～26%CO2，72～78%N2，回转窑操作温度900～1100℃，固相脱炭时间3～5小时，其特征在于粒铁粒度为3～30毫米，利用高炉煤气调节焙烧气体成分，控制粒铁的脱炭率，制成不同含炭成分要求的粒铁，其焙烧气体成分为3～6%O2，85～91%CO2，回转窑温度900～1150℃，焙烧固体脱炭时间2～5小时，制成含炭小于2%，P≤0.05%、S≤0.05%，根据特殊需要通过选择原料，其它有害金属元素，Ni、Co、Cu、Zn、Sn、Pb、As、Bi等可小于0.001%，Fe≥95%的炼钢金属原料。2.根据权利要求1所述生铁固体脱炭法生产炼钢金属原料，其特征在于最佳操作参数，粒铁粒度3～12毫米，氧化焙烧气体成分2～4%O2，90～98%CO2，0～5%CO，回转窑温度1000～1150℃，时间3～4小时，脱炭率达50～90%。全文摘要生铁固体脱炭法生产炼钢金属原料，将粒化生铁粒度3～30mm装入回转窑内，选用3～6％O文档编号C21C7/068GK1070426SQ9110866公开日1993年3月31日 申请日期1991年9月7日 优先权日1991年9月7日专利技术者秦民生, 黎立, 贾大庸, 张建良, 顾飞, 史振作, 商广植, 郝子栋 申请人:北京科技大学, 北京京瑞冶金节能技术开发联营公司, 山西省阳泉市第一钢铁厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
生铁固体脱炭法生产炼钢金属原料，将粒化生铁粒度３～３０ｍｍ装入回转窑内，选用３～６％Ｏ↓［２］，９０～９８％ＣＯ↓［２］，０～５％ＣＯ的氧化焙烧气体，焙烧温度１０００～１１５０℃，焙烧时间２～５小时。粒铁含炭量为０．１、～２％，Ｐ≤０．０５０％，Ｓ≤０．０５０％的炼钢金属原料。该法生产的炼钢金属原料为优质的电弧炉炼钢原料，可采用返回吹氧法，单渣法和氧化法应用。 温度９００～１１５０℃，焙烧固体脱炭时间２～５小时，制成含炭小于２％，Ｐ≤０．０５％、Ｓ≤０．０５％，根据特殊需要通过选择原料，其它有害金属元素，Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｂｉ等可小于０．００１％，Ｆｅ≥９５％的炼钢金属原料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦民生，黎立，贾大庸，张建良，顾飞，史振作，商广植，郝子栋，
申请(专利权)人：北京科技大学，北京京瑞冶金节能技术开发联营公司，山西省阳泉市第一钢铁厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]